Vědci hledají cesty jak čelit bakteriální rezistenci vůči antibiotikům. Olomoučtí věří nanostříbru

Devadesát let od objevu penicilinu bijí vědci, lékaři ï Evropská unie na poplach kvůli nadužívání antibiotik. Podle jejího akčního plánu se mají nejpozději od roku 2022 uplatňovat nová pravidla, která sníží spotřebu antibiotik i riziko rezistence bakterií vůči těmto přípravkům. Právě stoupající odolnost bakterií vůči antibiotikům a hrozící ztráta schopnosti léčit bakteriální infekce je totiž jedním z neblahých důsledků nadměrného užívání antibiotik, které provázelo klinickou praxi zejména na konci minulého století. Cestu ven z hrozící globální antibiotické krize hledá řada vědeckých týmů. Vědci z Regionálního centra pokročilých technologií a materiálů ve spolupráci s Lékařskou fakultou Univerzity Palackého vsadili na antibakteriální účinky nanostříbra, které zkoumají již více než 20 let.

Právě z Olomouce vzešel detailní popis antibakteriální účinnosti nanostříbra vůči široké škále bakterií včetně vysoce rezistentních kmenů. Práce publikovaná v roce 2006 v časopise Americké chemické společnosti Journal of Physical Chemistry B získala obrovský citační ohlas ve vědecké komunitě (Panáček A. et al. J.  Phys.  Chem. B110, 16248–16253, 2006) a odstartovala doslova boom ve studiu a aplikacích nanostříbra. V dalších zásadních pracích odborníci z RCPTM popsali například i vysokou aktivitu nanočástic stříbra proti kvasinkám nebo možnost znovuobnovení účinnosti antibiotik vůči  multirezistentním bakteriím při současném podání nanostříbra ve velmi nízkých koncentracích, které jsou netoxické pro savčí buňky. „V roce 2014 jsme patentovali přípravek obsahující směs antibiotika a stříbra ve formě nanočástic nebo vhodné sloučeniny. Přínos je především v tom, že antibiotika v kombinaci s velmi nízkými koncentracemi nanočástic stříbra opětovně vykazují antibakteriální účinek i vůči původně rezistentním bakteriím. Současně se u některých antibiotik objevuje synergické působení obou látek, umožňující aplikaci podstatně nižších koncentrací antibiotika,“ připomněl fyzikální chemik Aleš Panáček z RCPTM.

Posílení účinků antibiotik nanočásticemi stříbra logicky vzbudilo otázku, zda se bakterie časem nestanou vůči nanostříbru rezistentní. Odpovědí byla loňská práce uveřejněná v časopise Nature nanotechnology. Vědci z RCPTM ve spolupráci s kolegy z Lékařské fakulty UP a Centra regionu Haná pro biotechnologický a zemědělský výzkum nejen popsali mechanismus odolnosti bakterií vůči nanostříbru, ale našli i způsob, jak jí zabránit pomocí extraktu z granátového jablka. Zřejmě i díky tomuto výsledku získal Aleš Panáček v loňském roce Cenu předsedkyně GA ČR za mimořádné výsledky při řešení grantového projektu s názvem Studium překonání bakteriální rezistence kombinací antibiotik s nanočásticemi a sloučeninami stříbra metodami in vitro, in vivo a in silico. Výzkum biologických účinků nanostříbra pod vedením docenta Panáčka podpořila GA CŘ i v dalších letech  projektem č.. 19-22720S jehož cílem je syntéza nových nanostrukturních materiálů pro eliminaci vysoce rezistentních a multirezistentních bakterií a pro překonání antibiotické rezistence.

Zatímco na aplikaci antibiotik posílených nanostříbrem si ještě budeme muset počkat, stříbrné nanočástice se již v praxi nanášejí na kanyly či katetry, důležitou roli hrají i při léčbě popálenin. Vědci z RCPTM mimo jiné vyvinuli technologii chráněnou evropským i americkým patentem, která dovoluje ukotvit nanočástice stříbra na různých materiálech včetně plastů, kovů či textilií. „Taková antimikrobiální úprava povrchů brání tvorbě bakteriálních filmů a o její využití už projevila zájem řada firem v Evropě,“ uvedl ředitel RCPTM Radek Zbořil.

10. 4. 2019